CN107787600A - 用于改善设备对设备通信的动态蜂窝小区重选 - Google Patents

用于改善设备对设备通信的动态蜂窝小区重选 Download PDF

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Abstract

本公开涉及动态蜂窝小区重选以改善设备对设备(D2D)通信，其中两个或更多个D2D对等方占驻到不同蜂窝小区上并且一个或多个D2D对等方位于蜂窝小区交迭区划中。例如，D2D对等方可在(蜂窝小区间)D2D连接上交换通信参数并基于此检测这些D2D对等方占驻在不同基站上(即，附连至不同蜂窝小区)。蜂窝小区交迭区划中的D2D对等方可随后在邻居蜂窝小区上获得测量并且可在蜂窝小区交迭区划中的恰适D2D对等方处触发强制蜂窝小区重选，以使得这些D2D对等方占驻在同一基站上，藉此将蜂窝小区间D2D连接转换成蜂窝小区内D2D连接。

Description

用于改善设备对设备通信的动态蜂窝小区重选
技术领域
本文所描述的各种方面和实施例一般涉及设备对设备(D2D)通信，并且更具体地涉及在参与其中至少一个对等设备位于蜂窝小区交迭区划中的D2D通信会话时动态地重选新蜂窝小区以改善D2D通信性能。
背景
无线通信系统被广泛部署以提供各种类型的通信内容，包括语音、视频、分组数据、消息接发、和广播，以及许多其他通信内容。无线通信系统(例如，可共享可用网络资源以支持多个用户的多址网络)已经过了数代的发展，包括第一代模拟无线电话服务(1G)、第二代(2G)数字无线电话服务(包括过渡的2.5G和2.75G网络)、以及第三代(3G)和第四代(4G)高速数据/具有因特网能力的无线服务。目前在用的有许多不同的无线通信系统，包括蜂窝以及个人通信服务(PCS)系统。示例蜂窝系统包括蜂窝模拟高级移动电话系统(AMPS)，基于码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)、全球移动接入系统(GSM)TDMA变型的数字蜂窝系统，以及使用TDMA和CDMA技术两者的更新的混合数字通信系统。最近，长期演进(LTE)已发展成为用于移动电话和其他数据终端的高速数据无线通信的无线通信协议。LTE是基于GSM的，并且包括来自各种GSM相关协议(例如，增强数据率GSM演进(EDGE))、以及通用移动电信系统(UMTS)协议(例如，高速分组接入(HSPA))的贡献。
一般而言，无线通信网络可包括能够支持各种用户装备(UE)通信的各种基站(也被称为演进型B节点、eNB或接入节点)。在WAN中，UE通常经由UE与基站之间的上行链路/下行链路信道进行通信以由此与基站通信。然而，如果两个或更多个UE彼此足够邻近，则可使得这些UE能够直接通信，即，无需通过任何基站进行通信。UE因此可支持与一个或多个其他UE的直接对等(P2P)或设备到设备(D2D)通信。例如，LTE直连(LTE-D，有时也被称为“高级LTE”)是用于邻近发现的所提议3GPP(发行版12)D2D解决方案。LTE-D通过直接监视大范围(～500m视线)内的其他LTE直连设备上的服务来实施位置跟踪和网络呼叫。相应地，除了其他优点以外，LTE-D可以直接监视同步系统中的其他LTE-D设备上的服务并且以持续和电池高效的方式并发地检测附近潜在的上千个服务。
LTE-D在有执照频谱上操作以作为对移动应用的服务并且提供实现服务层发现的D2D解决方案。LTE-D设备上的移动应用可指令LTE-D监视其他设备上的移动应用服务并在物理层宣告其自己的服务以供其他LTE-D设备上的服务检测，这允许应用关闭而同时LTE-D以基本连续的方式进行该工作并在检测到与监视的匹配时通知客户端应用。相应地，LTE-D对于寻求部署邻近发现解决方案以扩展其现有服务的移动开发者而言是有吸引力的替换方案。例如，LTE-D是分布式发现解决方案(相对于当今存在的集中式发现而言)，由此移动应用可在标识相关性匹配时放弃集中式数据库处理，因为可取而代之在设备级别经由传送和监视相关属性来自主地确定相关性。LTE-D由于其不会持久地跟踪位置以确定邻近性而提供附加的功耗益处，并且由于发现可保持在设备上以使得用户对与外部设备共享的信息具有更多控制而提供附加的隐私益处。
此外，LTE-D可提高网络效率，因为设备使用蜂窝频谱直接通信而无需利用蜂窝网络基础设施。如此，由于LTE-D使用有执照蜂窝频谱，因此蜂窝覆盖可被扩展并且来自其他设备的干扰可被控制(不同于无执照频带中的D2D通信)。相应地，LTE-D可使用直接连接来在足够邻近的启用LTE-D的设备之间传输大量数据，藉此从网络基础设施卸载话务。此外，除了允许高数据传输速率以外，LTE-D还在通过LTE-D链路通信的UE处提供低延迟和低能耗。此外，LTE-D提供国家安全及公共安全网络中的应用，因为LTE提供能在危机情形中实现紧急人员之间的实时数据和多媒体交换的高数据率，并且D2D功能性能在LTE基础设施可能全部或部分被禁用的情况下(例如，在灾害场景中，诸如地震、飓风、恐怖袭击等场景中)改进基于LTE的公共安全网络中的性能。
相应地，期望用于高效地支持D2D通信的技术以除其他事项外尤其实现新服务、改善现有服务、消除和/或减少干扰、和/或减少网络基础设施上的话务负载。
概述
以下给出了与本文所公开的一个或多个方面和/或实施例相关的简化概述。如此，以下概述既不应被视为与所有构想的方面和/或实施例相关的详尽纵览，以下概述也不应被认为标识与所有构想的方面和/或实施例相关的关键性或决定性要素或描绘与任何特定方面和/或实施例相关联的范围。相应地，以下概述的唯一目的是在以下给出的详细描述之前以简化形式呈现与关于本文所公开的机制的一个或多个方面和/或实施例相关的某些概念。
根据各种方面，本公开一般涉及动态蜂窝小区重选以改善设备对设备(D2D)通信，其中两个或更多个D2D对等方占驻到不同蜂窝小区上并且一个或多个D2D对等方位于这些蜂窝小区之间的交迭区划中。例如，在各种实施例中，D2D对等方可在(蜂窝小区间)D2D连接上交换一个或多个通信参数并基于所交换的通信参数来检测这些D2D对等方占驻在不同基站上(即，附连至不同蜂窝小区)。位于蜂窝小区交迭区划中的D2D对等方可随后在邻居蜂窝小区上获得测量并且可在位于蜂窝小区交迭区划中的恰适D2D对等方处触发强制蜂窝小区重选，以使得这些D2D对等方占驻在同一基站上，藉此将蜂窝小区间D2D连接转换成蜂窝小区内D2D连接，以使得可以更容易地维持D2D对等方之间的邻近性服务并且D2D对等方不会被强制回到与其相应基站的更低效的传统链路。
根据各种方面，一种用于改善LTE直连(LTE-D)通信系统中的设备对设备(D2D)通信的方法可包括：在第一用户装备(UE)与第二UE之间在LTE-D连接上交换通信信息；基于所交换的通信信息来检测第一UE占驻在第一基站上并且第二UE占驻在第二基站上；响应于检测到至少第一UE处于与第一基站和第二基站相关联的交迭覆盖区划中而在第一UE处测量与第二基站的一个或多个通信参数；以及响应于所测量的一个或多个通信参数满足一个或多个性能准则(例如，足以从第一基站重选至第二基站的阈值)而触发强制蜂窝小区重选，以使得第一UE和第二UE各自占驻在同一基站上。此外，在各种实施例中，触发了强制重选的UE可响应于强制重选失败而返回到原始基站，并且在可能正通过活跃数据连接与当前基站交换数据的任何UE处可以不触发强制重选。
根据各种方面，一种无线设备可包括：收发机，其被配置成在LTE-D连接上与对等无线设备交换通信信息；以及一个或多个处理器，其被配置成：基于与该对等无线设备交换的通信信息来检测该无线设备占驻在第一基站上并且该对等无线设备占驻在第二基站上，响应于检测到存在于与第一基站和第二基站相关联的交迭覆盖区划中而测量与第二基站的一个或多个通信参数，以及触发强制蜂窝小区重选以使得该无线设备和对等无线设备各自占驻在同一基站上。
根据各种方面，一种装备可包括：用于在LTE-D连接上与对等无线设备交换通信信息的装置；用于基于与该对等无线设备交换的通信信息来检测该装备占驻在第一基站上并且该对等无线设备占驻在第二基站上的装置；用于响应于检测到存在于与第一基站和第二基站相关联的交迭覆盖区划中而测量与第二基站的一个或多个通信参数的装置；以及用于触发强制蜂窝小区重选以使得该装备和对等无线设备各自占驻在同一基站上的装置。
根据各种方面，一种计算机可读存储介质可具有其上记录的计算机可执行指令，其中在具有一个或多个处理器的无线设备上执行该计算机可执行指令可导致该一个或多个处理器：在LTE-D连接上与对等无线设备交换通信信息；基于与该对等无线设备交换的通信信息来检测该无线设备占驻在第一基站上并且该对等无线设备占驻在第二基站上；响应于检测到存在于与第一基站和第二基站相关联的交迭覆盖区划中而测量与第二基站的一个或多个通信参数；以及触发强制蜂窝小区重选以使得该无线设备和对等无线设备各自占驻在同一基站上。
基于附图和详细描述，与本文所公开的各方面和各实施例相关联的其他目标和优点对于本领域技术人员而言将是明显的。
附图简述
对本公开的各方面及其许多伴随优点的更完整领会将因其在参考结合附图考虑的以下详细描述时变得更好理解而易于获得，附图仅出于解说目的被给出而不对本公开构成任何限定，并且其中：
图1解说了根据各种方面的支持设备对设备(D2D)通信的示例性无线网络架构。
图2解说了根据各种方面的支持D2D通信的示例性接入网。
图3解说了根据各种方面的LTE中的示例性下行链路(DL)帧结构。
图4解说了根据各种方面的LTE中的示例性上行链路(UL)帧结构。
图5解说了根据各种方面的示例性用户面和控制面无线电协议架构。
图6解说了根据各种方面的接入网中的示例性演进型B节点(eNB)和用户装备(UE)。
图7A和图7B解说了根据各种方面的示例性无线网络，其中可在参与D2D通信会话的UE处强制进行蜂窝小区重选以改善D2D通信。
图8解说了根据各种方面的示例性LTE直连(LTE-D)表达式，其可被发现并用于在参与D2D通信会话的UE处强制进行蜂窝小区重选以改善D2D通信。
图9解说了根据各种方面的用于在参与D2D通信会话的UE位于蜂窝小区交迭区划中的场景中在该UE处强制进行蜂窝小区重选以改善D2D性能的示例性方法。
图10解说了根据各种方面的用于在参与D2D通信会话的两个或更多个UE位于蜂窝小区交迭区划中的场景中强制进行蜂窝小区重选以改善D2D性能的另一示例性方法。
图11解说了根据本文所描述的各种方面和实施例的可支持D2D通信和强制蜂窝小区重选的示例性UE。
图12解说了根据本文所描述的各种方面和实施例的可支持D2D通信和强制蜂窝小区重选的示例性装备中的不同模块、装置、和/或组件之间的示例性概念数据流。
图13解说了根据本文所描述的各种方面和实施例的与可支持D2D通信和强制蜂窝小区重选的无线设备相对应的示例性硬件实现。
详细描述
在以下描述和相关附图中公开了各种方面以示出与示例性实施例相关的具体示例。替换实施例在相关领域的技术人员阅读本公开之后将是显而易见的，且可被构造和实践而不背离本公开的范围或精神。另外，众所周知的元素将不被详细描述或可被省去以免模糊本文所公开的各方面和实施例的相关细节。
措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。同样，术语“实施例”并不要求所有实施例都包括所讨论的特征、优点、或工作模式。
本文所使用的术语仅描述了特定实施例并且不应当被解读成限定本文所公开的任何实施例。如本文所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示并非如此。本领域技术人员将进一步领会，术语“包括”、“具有”、“包含”和/或“含有”在本文中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素、和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其群组的存在或添加。
此外，许多方面以将由例如计算设备的元件执行的动作序列的方式来描述。本领域技术人员将认识到，本文描述的各种动作能由专用电路(例如，专用集成电路(ASIC))、由正被一个或多个处理器执行的程序指令、或其组合来执行。另外，本文描述的这些动作序列可被认为是完全体现在任何形式的计算机可读存储介质内，其内存储有一经执行就将使相关联的处理器执行本文所描述的功能性的相应计算机指令集。因此，本公开的各种方面可以用数种不同形式来体现，所有这些形式都已被构想为落在所要求保护的主题内容的范围内。另外，对于本文所描述的每一个方面，任何此类方面的相应形式可在本文中被描述为例如“配置成执行所描述的动作的逻辑”。
本文所描述的技术可结合各种无线通信系统(诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、和SC-FDMA系统)来使用。术语“系统”和“网络”常被可互换地使用。CDMA系统可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、CDMA2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和其他CDMA变体。CDMA2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线电技术。OFDMA系统可实现诸如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDMTM等无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的部分。3GPP长期演进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS版本，其在下行链路上采用OFDMA并在上行链路上采用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM在来自名为“第3代伙伴项目”(3GPP)的组织的文献中描述。CDMA2000和UMB在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。为了清楚起见，以下针对LTE来描述某些方面，并且在以下大部分描述中可使用LTE术语。
根据各种方面，图1解说了可支持设备对设备(D2D)通信的示例性无线网络架构100，其中无线网络架构100可包括长期演进(LTE)(或演进型分组系统(EPS))网络架构100。在各种实施例中，网络架构100可包括第一用户装备(UE1)102、第二用户装备(UE2)104、演进型UMTS地面无线电接入网(E-UTRAN)110、演进型分组核心(EPC)120、归属订户服务器(HSS)135、以及与运营商(例如，移动网络运营商(MNO))相关联的网际协议(IP)服务140。EPS网络架构100可与其他接入网和核心网(未示出)(诸如UMTS接入网或IP核心网)互连。如图所示，EPS网络架构100提供分组交换服务；然而，本领域技术人员将容易领会，本文所公开的各种概念可被扩展到提供电路交换服务的网络。
在各种实施例、实现中，E-UTRAN 110可包括与UE1 102处于通信的第一演进型B节点(eNB1)112以及与UE2 104处于通信的第二eNB(eNB2)114。eNB 112、114可提供朝向UE102、104的用户面和控制面协议终接并且可经由回程(例如，X2接口)彼此连接。eNB 112、114也可被称为基站、B节点、接入点、基收发机站、无线电基站、无线电收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、或其他某个合适的术语。eNB 112、114各自为相应的UE 102、104提供去往EPC 120的接入点。示例UE 102、104可包括但不限于蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型设备、个人数字助理(PDA)、卫星无线电、全球定位系统、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、相机、游戏控制台、平板计算机、或任何其他类似的功能设备。此外，本领域技术人员将领会，UE 102和/或UE 104也可被称为移动站、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、客户端等。
eNB 112、114可各自经由Si接口连接至EPC 120，其中EPC 120可包括移动性管理实体(MME)122、其他MME 124、服务网关126、多媒体广播多播服务(MBMS)网关130、广播多播服务中心(BM-SC)132、以及分组数据网络(PDN)网关128。MME 122是处理UE 102、104与EPC120之间的信令的控制节点。一般而言，MME 122提供承载和连接管理。所有用户IP分组通过服务网关126来传递，服务网关126可连接到PDN网关128。PDN网关128提供UE IP地址分配以及其他功能。PDN网关128连接到运营商IP服务140，其可包括因特网、内联网、IP多媒体子系统(IMS)、以及PS流送服务(PSS)。BM-SC 132可提供用于MBMS用户服务置备和递送的功能。BM-SC132可用作内容提供商MBMS传输的进入点、可用来授权和发起PLMN内的MBMS承载服务、并且可用来调度和递送MBMS传输。MBMS网关130可用来向属于广播特定服务的多播广播单频网(MBSFN)区域的eNB(例如，112、114)分发MBMS话务，并且可负责会话管理(开始/停止)并负责收集eMBMS相关的收费信息。
在各种实施例中，UE对(例如，UE1 102和UE2 104)可建立设备对设备(D2D)连接以在无需利用相应eNB1 112和eNB2 114的情况下直接通信并且随后在D2D连接上传递数据话务。一般而言，网络架构中的一个或多个实体(例如，eNB 112、114，EPC 120中的实体，等等)可协调UE对102、104之间的D2D通信，因为这些网络实体可辅助建立D2D连接，控制D2D模式相对于传统模式中的使用，提供安全性支持等。如本文所使用的，术语“D2D模式”及其变型可一般地指代两个或更多个UE 102、104之间的直接通信，而术语“传统模式”及其变型可一般地指代两个或更多个UE 102、104之间经由网络(例如，经由eNB 112、114)的通信。在各种实施例中，UE对102、104可自主地建立D2D模式，其中初始发现和建立D2D连接可基于在UE102、104之间直接传达信号的能力。附加地或在替换方案中，UE附连至不支持D2D模式但准许D2D模式的网络，UE 102、104可经由该网络来连接并交换服务蜂窝小区和位置信息以确定D2D模式是否是可能的。一旦D2D模式在进展中，一个或多个UE 102、104就可监视与它们相关联的相对位置。此外，包括三个或更多个UE的群可进入D2D模式，由此该群中的一些或所有UE对可维持彼此之间的直接D2D通信，并且由此该群中的一些UE可充当中继以在该群中的其他UE之间中继D2D通信。例如，该群中的一个UE可被指定为以中继角色进行操作以维持与该群中的(诸)其他UE的直接D2D通信，并且以中继角色进行动作以使得(诸)其他UE能经由D2D通信来间接地通信。在该示例中，以中继角色进行操作的UE可在该群中的(诸)其他UE之间中继通信。包括在彼此之间采用D2D通信的若干UE的群可监视与这些UE相关联的相对位置并基于与这些UE相关联的当前相对位置来将中继角色指派(和/或重新指派)给该群中的任何UE。
回到图1，在另一方面，在传统模式可能不可用和/或不可能的情形中(例如，如果网络拥塞或其部分临时发生故障或不向UE 102、104两者提供持续的无线电覆盖)，网络可辅助两个或更多个UE 102、104进入D2D模式。在另一方面，网络(例如，一个或多个网络实体)可控制进入D2D模式并支持D2D模式与传统模式之间的切换。
根据各种方面，图2解说了LTE网络中的示例性接入网200，并且其中某些设备可使用LTE直连(LTE-D)在直接设备对设备(D2D)连接上通信，同时还连接到无线广域网(WWAN)或其他LTE网络基础设施。参照图2，应用服务器(或网络控制器)270可连接到具有第一基站232的第一蜂窝小区230、具有第二基站242的第二蜂窝小区240，并且应用服务器270可进一步经由网络链路220(例如，Rx链路、Gx链路等)耦合至第一基站232和第二基站242。与给定基站相关联的覆盖区域经由该给定基站所处的蜂窝小区来表示，由此在图2中，第一蜂窝小区230包括与第一基站232相对应的覆盖区域，而第二蜂窝小区240包括与第二基站242相对应的的覆盖区域。接入网200中的蜂窝小区230、240包括与相应基站232、242通信并且经由相应基站232、242与应用服务器270通信的各种UE。例如，在图2中，第一蜂窝小区230包括UE234、UE 236和UE 238，而第二蜂窝小区240包括UE 244、UE 246和UE 248，其中接入网200中的一个或多个UE可以是移动的或驻定的。尽管未在图2中示出，但基站232、242可经由回程链路彼此连接。
根据各种方面，UE 234、UE 236、UE 238、UE 244、UE 246、和UE 248中的一者或多者可支持直接设备对设备(D2D)，由此这些UE可支持彼此直接通信而无需通过另一设备或网络基础设施元件(诸如第一基站232和第二基站242)来通信，并且可进一步支持通过网络基础设施元件(诸如第一基站232和/或第二基站242)的通信。在涉及网络基础设施的传统通信中，一般可通过各种UE与基站232、242之间的上行链路和下行链路连接(诸如第一蜂窝小区230中的链路222和第二蜂窝小区240中的链路224)来传送和接收信号，其中基站232、242各自一般用作相应蜂窝小区230、240中的UE的附连点并且促成在这些蜂窝小区中服务的UE之间的通信。根据各种方面，当两个或更多个UE(诸如UE 234和UE 236)希望彼此通信并且位于彼此足够邻近时，则可在它们之间建立直接D2D链路，其可卸载来自服务UE 234、236的基站232的话务、允许UE 234、236更高效地通信、或提供对于本领域技术人员而言将显而易见的其他优点。
如图2中所示，UE 246可经由链路224通过中间基站242与UE 248通信，并且UE246、248可进一步经由D2D链路256来通信。此外，对于其中参与方UE在不同的近旁蜂窝小区中的蜂窝小区间通信，直接D2D通信链路仍是可能的，这在图2中解说，其中UE 238和UE 244可使用由虚线254解说的直接D2D通信来通信。然而，在支持LTE直连(LTE-D)的网络中，其中不同的近旁蜂窝小区中的UE可形成直接D2D连接，当D2D对等UE占驻到不同基站上时(例如，在蜂窝小区交迭区划中，如在UE 238和UE 244占驻到不同蜂窝小区230、240上的情形中那样)，可能出现某些问题。具体而言，可能出现维持对等UE 238、244之间的D2D连接的某些测量困难，由此它们之间的邻近性服务可能丢失并且UE 238、244将被迫使用与相应基站232、242的传统链路以用于各种数据和信令通信，这出于若干原因可能是低效的。例如，回到传统链路可能导致基站232、242处不必要的资源消耗，这会导致资源约束并影响与附连至相同基站232、242的其他UE相关联的吞吐量。此外，不必要的功耗可发生在UE 238、244处，因为相对于邻近性D2D链路，UE 238、244可能需要以高功率进行传送来闭合与相应基站232、242的环路。相应地，如以下将更详细地描述的，上述问题可经由以下方式来缓解：当UE238/244驻留在蜂窝小区交迭区划中时，在UE 238或UE 244中任一者处动态地触发强制蜂窝小区重选，以使得UE 238/244移动至与对等UE相同的蜂窝小区，由此促成邻近性服务并维持UE 238、244之间的蜂窝小区内D2D链路。相应地，UE 238、244可经由蜂窝小区内D2D链路高效地通信，而无需消耗大量网络资源，这可允许相同网络中的其他用户从基站232、242分配到更多资源块并由此达成高吞吐量。
例如，当占驻到不同蜂窝小区上的UE参与D2D通信会话时可能产生的各种数据和信令问题参照图3和图4将变得更清楚，图3和图4分别解说了LTE中的示例性下行链路(DL)帧结构300和LTE中的示例性上行链路(UL)帧结构400。
更具体地，参照图3，LTE中的DL帧结构300可将10毫秒(10ms)帧划分成十(10)个相等大小的子帧306。每个子帧306可包括两(2)个连贯的时隙308。可使用资源网格来表示2个时隙，其中每个时隙包括资源块(RB)310。在LTE中，该资源网格可被划分成多个资源元素。此外，在LTE中，RB 310可包含频域中的十二(12)个连贯副载波，并且对于每个OFDM码元中的正常循环前缀而言，包含时域中的七(7)个连贯OFDM码元，或即包含八十四(84)个资源元素。对于扩展循环前缀而言，资源块可包含时域中的六(6)个连贯OFDM码元，并且可具有七十二(72)个资源元素。物理DL控制信道(PDCCH)、物理DL共享信道(PD-SCH)以及其他信道可被映射到各资源元素。此外，一些资源元素(如指示为R 302、304的资源元素)包括DL参考信号(DL-RS)，其可包括因蜂窝小区而异的参考信号(CRS)(有时也被称为共用RS)302和因UE而异的参考信号(UE-RS)304。一般而言，UE-RS 304可仅在相应PD-SCH被映射到的资源块上传送。每个资源元素携带的比特数目可取决于调制方案而变化。因此，eNB分配给UE的RB越多且调制方案越高，则该UE的数据率就越高。
在LTE直连(例如，LTE环境中的D2D通信并且如可应用于本文描述的D2D通信)中，调度D2D通信链路可通过分布式调度来执行。在一个方面，可在D2D对中的每个设备尝试通过D2D通信链路来传达数据之前执行请求发送(RTS)/清除发送(CTS)握手信令。在LTE直连(LTE-D)中，24个RB可供用于RTS/CTS信令。此外，在LTE-D中，对于每条D2D通信链路，一RB可被指派为RTS块312且另一RB可被指派为CTS块314。换言之，每条D2D通信链路可以使用RB对来进行RTS/CTS信令。如本文所使用的，RB对可被称为连接标识符(CID)316。如此，在其中具有D2D连接的两个或更多个UE占驻到不同蜂窝小区上的上述场景中，与每个蜂窝小区相关联的eNB可向其中占驻的相应UE分配至少一些资源块，这会减少可供分配给相应蜂窝小区中的其他UE的资源块。然而，如果存在于不同蜂窝小区之间的交迭区划内的一个或多个D2D对等UE执行强制重选或以其他方式移动至与关联于D2D连接的其他对等UE相同的蜂窝小区，则原始蜂窝小区中的eNB可将更多资源块分配给原始蜂窝小区中不参与D2D通信的其他UE(即，来自不再需要被分配给移动离开原始蜂窝小区的UE的资源块)，以使得仍在原始蜂窝小区中的其他UE可经历更高数据率和/或吞吐量。
现在参照图4，LTE中的上行链路(UL)帧结构400可将UL上的可用资源块划分成数据区段和控制区段。控制区段可形成在系统带宽的两个边缘处并且可具有可配置的大小。控制区段中的资源块可被指派给UE以用于传输控制信息。数据区段可包括所有未被包括在控制区段中的资源块。该UL帧结构可导致数据区段包括毗连副载波，这可允许单个UE被指派数据区段中的所有毗连副载波。
UE可被指派控制区段中的资源块410、412以用于向eNB传送控制信息。UE还可被指派数据区段中的资源块420、422以用于向eNB传送数据。UE可在控制区段中的获指派资源块上在物理UL控制信道(PUCCH)中传送控制信息。UE可在数据区段中的获指派资源块上在物理UL共享信道(PUSCH)中仅传送数据或传送数据和控制信息两者。UL传输可贯越子帧的这两个时隙，并可跨频率跳跃。
资源块集可被用于在物理随机接入信道(PRACH)430中执行初始系统接入并达成UL同步。PRACH 430可携带随机序列并且可以不携带任何UL数据/信令。在一方面，RACH序列可被保留以用于在UE处于空闲模式时从UE传达ACK/NACK信息。每个随机接入前置码可占用与6个连贯资源块相对应的带宽。起始频率可由网络指定。即，随机接入前置码的传输可被限制于特定的时频资源。对于PRACH可不存在跳频。PRACH尝试可被携带在一个子帧(1ms)或少数几个毗连子帧中，并且UE可每帧(10ms)仅作出单次PRACH尝试。
在其中两个或更多个LTE-D对等UE占驻到不同蜂窝小区上并且由此具有一个或多个蜂窝小区间LTE-D连接的上述场景的上下文中，执行D2D信号测量并维持LTE-D连接可能是困难的，尤其是在LTE-D对等方附连至的相应蜂窝小区不同步时。此外，蜂窝小区间LTE-D连接可导致附加UL信令话务，因为在相应对等UE为了维持D2D连接而需要执行的信号测量中涉及多个蜂窝小区。然而，如果一个对等UE执行强制重选或以其他方式移动至相邻蜂窝小区(即，另一对等UE附连至的蜂窝小区)，则蜂窝小区间D2D连接变成蜂窝小区内D2D连接，以使得在相应对等UE为维持D2D连接而执行的信号测量中涉及仅一个蜂窝小区，因为各对等UE将附连至同一蜂窝小区。相应地，由于对等UE占驻到不同蜂窝小区上而可能存在的任何同步问题和/或其他问题可基本上被消除，并且LTE-D对等UE可更容易地执行所必需的D2D测量并维持LTE-D连接。此外，根据该办法来维持D2D连接，由此一个或多个对等UE执行强制重选至与其他对等UE相同的蜂窝小区，以使得各对等UE可各自附连至同一蜂窝小区并藉此高效地使用D2D通信、从蜂窝网络(例如，在原始蜂窝小区中)卸载某些UL和DL数据话务、达成更高吞吐量、以及进一步准许蜂窝网络中的其他UE达成更高吞吐量。
根据各种方面，图5解说了用于LTE中的用户面和控制面以支持UE 502与UE 532之间经由eNB 504、SWG 526和PDN网关530的无线电通信的示例性用户面和控制面无线电协议架构501。此外，在各种实施例中，本领域技术人员将领会，与本文所描述的信令基本相同和/或相似的信令可发生在支持UE532的eNB、SWG、和PDN网关(未示出)之间。在各种实施例中，图5中所示的UE 502可对应于UE 102，并且UE 532可对应于如图1中所描绘的UE104。在类似方面，eNB 504可对应于图1中的eNB 112，SWG 526可对应于图1中的SWG 126，并且PDN网关530可对应于图1中的PDN网关128。如上所述，可存在图5中未示出的更多实体以在PDN网关530与UE 532之间传达用户面信令(例如，eNB、SWG、PDN网关等)。
在各种实施例中，用于UE 502和eNB 504的无线电协议架构501被示为具有三层：层1、层2和层3。数据/信令的通信可以跨这三个层在UE 502与eNB 504之间进行。层1 506(L1层)是最低层并实现各种物理层信号处理功能。L1层也可被称为物理层506。层2(L2层)在物理层506之上并且负责UE 502与eNB 504之间在物理层506之上的链路。
在与UE 502相关联的用户面中，L2层包括媒体接入控制(MAC)子层510、无线电链路控制(RLC)子层512、以及分组数据汇聚协议(PDCP)514子层，它们在网络侧上终接于eNB处。UE 502在L2层508之上可具有若干个上层，包括可对应于层3且在网络侧终接于PDN网关530的网络层(例如，IP层)、以及终接于连接的另一端(例如，远端UE 532、服务器等)的应用层520。
PDCP子层514提供不同无线电承载与逻辑信道之间的复用。PDCP子层514还提供对上层数据分组的报头压缩以减少无线电传输开销，通过将数据分组暗码化来提供安全性，以及提供对UE在各eNB之间的切换支持。RLC子层512提供对上层数据分组的分段和重组装、对丢失数据分组的重传、以及对数据分组的重排序以补偿由于混合自动重复请求(HARQ)造成的无序接收。MAC子层510提供逻辑信道与传输信道之间的复用。MAC子层510还负责在各UE间分配一个蜂窝小区中的各种无线电资源(例如，资源块)。MAC子层510还负责HARQ操作。在可操作方面，来自UE 502的用户面信令(例如，MAC 510层信令、RLC 512层信令和PDCP514层信令)可使用其他协议层(诸如某种层级2(L2)协议508、用户数据报协议/IP(UDP/IP)522和通用分组无线电服务(GPRS)隧穿协议——用户面(GTP-U)524)跨网络来传达。
图5进一步解说了用于LTE中的用户面以支持UE 502与UE 532之间的直接无线电通信的示例无线电协议架构503。在一方面，与UE 502相关联的每一层(例如，520、518、514、512、510和506)可与关联于UE 532的对应层直接通信，并且可以是在针对无线电协议架构501描述的网络模式中用于在UE与eNB之间进行通信的相同层。
在控制面中，用于UE和eNB的无线电协议架构对于物理层506和L2层而言基本相同，区别仅在于对控制面而言没有报头压缩功能。控制面还包括层3(L3层)中的无线电资源控制(RRC)子层516。RRC子层516负责获得无线电资源(即，无线电承载)以及负责使用eNB504与UE 502之间的RRC信令来配置各下层。
根据各种方面，图6解说了示例性LTE网络实体(例如eNB、MME、PDN网关、CSCF等)610与示例性UE 650处于直接或间接通信中，其中UE 650可以是图1中的UE 102或104，并且LTE网络实体610可以是与图1中的E-UTRAN 110、EPC 120等相关联的任何实体。在下行链路(DL)上，来自核心网的上层分组被提供给控制器/处理器675，其实现L2层的功能性。在DL中，控制器/处理器675提供报头压缩、暗码化、分组分段和重排序、逻辑信道与传输信道之间的复用、以及基于各种优先级度量来向UE 650进行的无线电资源分配。控制器/处理器675还负责HARQ操作、丢失分组的重传、以及对UE 650的信令。
发射(TX)处理器616实现用于L1层(即，物理层)的各种信号处理功能。这些信号处理功能包括编码和交织以促成UE 650处的前向纠错(FEC)以及基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交振幅调制(M-QAM))向信号星座进行的映射。随后，经编码和调制的码元被拆分成并行流。每个流随后被映射到OFDM副载波、在时域和/或频域中与参考信号(例如，导频)复用、并且随后使用快速傅里叶逆变换(IFFT)组合到一起以产生携带时域OFDM码元流的物理信道。该OFDM流被空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器674的信道估计可被用来确定编码和调制方案以及用于空间处理。该信道估计可以从由UE 650传送的参考信号和/或信道状况反馈推导出来。每个空间流随后经由分开的发射机TX 618被提供给不同的天线620。每个发射机TX618用各自的空间流来调制RF载波以供传输。
在UE 650处，每个接收机RX 654通过相应的天线652来接收信号。每个接收机RX654恢复出调制到RF载波上的信息并将该信息提供给接收(RX)处理器656。RX处理器656实现L1层的各种信号处理功能。RX处理器656对该信息执行空间处理以恢复出以UE 650为目的地的任何空间流。如果有多个空间流以该UE 650为目的地，那么它们可由RX处理器656组合成单个OFDM码元流。RX处理器656随后使用快速傅里叶变换(FFT)将该OFDM码元流从时域变换到频域。该频域信号对该OFDM信号的每个副载波包括单独的OFDM码元流。通过确定最有可能由LTE网络实体610传送了的信号星座点来恢复和解调每个副载波上的码元、以及参考信号。这些软判决可以基于由信道估计器658计算出的信道估计。这些软判决随后被解码和解交织以恢复出原始由LTE网络实体610在物理信道上传送的数据和控制信号。这些数据和控制信号随后被提供给控制器/处理器659。
控制器/处理器659实现L2层，其中控制器/处理器659可以与存储程序代码和数据的存储器660相关联。存储器660可称为计算机可读介质。在UL中，控制器/处理器659提供传输信道与逻辑信道之间的分用、分组重装、暗码解译、报头解压缩、控制信号处理以恢复出来自核心网的上层分组。这些上层分组随后被提供给数据阱662，后者代表L2层以上的所有协议层。各种控制信号也可被提供给数据阱662以进行L3处理。控制器/处理器659还负责使用确收(ACK)和/或否定确收(NACK)协议进行检错以支持HARQ操作。
在UL方向上，UE 650中的数据源667被用来将上层分组提供给控制器/处理器659。数据源667代表L2层以上的所有协议层。类似于结合由LTE网络实体610进行的DL传输所描述的功能性，控制器/处理器659通过提供头部压缩、暗码化、分组分段和重排序、以及基于由LTE网络实体610进行的无线电资源分配在逻辑信道与传输信道之间进行复用，来实现用户面和控制面的L2层。控制器/处理器659还负责HARQ操作、丢失分组的重传、以及向LTE网络实体610的信令。
由信道估计器658从由LTE网络实体610所传送的参考信号或者反馈推导出的信道估计可由TX处理器668用来选择恰适的编码和调制方案以及促成空间处理。由TX处理器668生成的诸空间流经由分开的发射机TX 654被提供给不同的天线652。每个发射机TX 654用各自的空间流来调制RF载波以供传输。
在LTE网络实体610处以与结合UE 650处的接收机功能所描述的方式相类似的方式来处理UL传输。每个接收机RX 618通过相应的天线620来接收信号。每个接收机RX 618恢复出被调制到RF载波上的信息并将该信息提供给RX处理器670。RX处理器670可实现L1层。
控制器/处理器675实现L2层，其中控制器/处理器675可以与存储程序代码和数据的存储器676相关联。存储器676可称为计算机可读介质。在UL中，控制器/处理器675提供传输信道与逻辑信道之间的分用、分组重组、暗码解译、报头解压缩、控制信号处理以恢复出来自UE 650的上层分组。来自控制器/处理器675的上层分组可被提供给核心网。控制器/处理器675还负责使用ACK和/或NACK协议进行检错以支持HARQ操作。
根据各种方面，图7A和图7B解说了示例性无线网络700，其中可在参与D2D通信会话的UE处触发强制蜂窝小区重选以改善D2D通信，其中强制重选规程可在支持LTE直连D2D通信的网络700中具有特定应用。具体而言，如上所述，LTE直连(LTE-D，有时被称为“高级LTE”)是用于邻近发现的所提议3GPP(发行版12)设备对设备(D2D)解决方案。LTE-D通过直接监视大范围(～500m视线)内的其他LTE-D设备上的服务来实施位置跟踪和网络呼叫，在同步系统中持续地这样做提供了电池效率以及并发地检测附近的上千个服务的能力。LTE-D具有比其他D2D P2P技术(诸如Wi-Fi直连(WFD)或蓝牙)更广的范围，并且在有执照频谱上操作作为对移动应用的服务。LTE-D是实现服务层发现并且还实现D2D通信的D2D解决方案，其中LTE-D设备上的移动应用可指令LTE-D监视其他设备上的移动应用服务并在物理层宣告本地可用的服务(以供其他LTE-D设备上的服务检测)，这允许应用关闭而同时LTE-D以基本连续的方式进行该工作并在检测到与由相关联应用建立的“监视”的匹配时通知客户端应用。例如，应用可建立对“网球比赛”的监视，并且LTE-D发现层可在检测到与网球有关的LTE-D消息时唤醒该应用。LTE-D由此对于寻求部署邻近发现解决方案作为其现有云服务的扩展的移动开发者而言是有吸引力的替换方案。LTE-D是分布式发现解决方案(相对于当今存在的集中式发现而言)，由此移动应用在标识相关性匹配时放弃集中式数据库处理，取而代之在设备级别通过传送和监视相关属性来自主地确定相关性。LTE-D在隐私以及功耗方面提供某些益处，因为LTE-D不利用持久的位置跟踪来确定邻近性。通过将发现保持在设备上而非在云中，用户对与外部设备共享什么信息具有更多控制。
LTE-D一般使用“表达式”以既发现邻近对等方又促成邻近对等方之间的通信。应用层和/或服务层的表达式被称为“表达式名称”(例如，ShirtSale@Gap.com、Jane@Facebook.com等)，其中应用层和/或服务层的表达式名称被映射到被称为物理层的“表达式代码”的比特串。在一个示例中，每个表达式代码可具有192位长度(例如，“11001111…1011”等)。如将领会的，对特定表达式的任何引述取决于上下文可指代相关联的表达式名称、表达式代码、或这两者，并且此外，表达式基于映射类型可以是私有的或公共的。如此，使得公共表达式是公共的并且能被任何应用标识，而私有表达式被定向至特定观众。LTE-D中的发现基于由LTE网络配置的参数以同步方式操作。例如，可由服务eNB经由会话信息块(SIB)来指派频分双工(FDD)和/或时分双工(TDD)。服务eNB还能配置LTE-D设备经由传送服务发现(或P2P发现)消息来宣告它们自己的间隔(例如，每20秒等)。例如，对于10MHz FDD系统，eNB可根据每20秒发生并且包括64个子帧的发现时段来分配44个物理上行链路共享信道(PUSCH)无线电承载(RB)以用于发现，以使得直接发现资源(DRID)的数目为44x 64＝2816。
在至少一个实施例中，在两个或更多个LTE-D设备发现彼此并希望建立LTE-D会话以用于通信之后，可要求LTE网络授权建立该LTE-D会话，这在本文中被称为网络辅助式连接设立。如果LTE网络授权该LTE-D会话，则经由这些LTE-D设备之间的D2D通信来交换实际媒体，其中具有对等LTE-D能力的设备可使用表达式来发现邻近服务、应用和上下文，并以高效方式建立直接通信。
例如，图8解说了与LTE-D表达式800相关联的示例性结构，两个或更多个LTE-D设备可广播LTE-D表达式800以使得这些LTE-D设备能发现彼此并建立恰适的LTE-D会话以用于D2D通信。在各种实施例中，每个LTE-D设备可按周期性间隔(例如，每二十(20)秒)广播和/或发现LTE-D表达式800，其中与LTE-D设备相关联的服务eNB可经由服务发现消息、P2P发现消息、或另一合适消息来配置该周期性间隔。在各种实施例中，如图8中所示的，LTE-D表达式800可包括具有六(6)比特的表达式类型字段810、具有192比特的表达式代码字段820、以及具有二十四(24)比特的循环冗余校验(CRC)字段830。一般而言，表达式类型字段810、表达式代码字段820、和CRC字段830可通过卷积编码器被编码为单个编码块。此外，在各种实施例中，表达式代码字段820可包括与广播方LTE-D设备相关联的唯一性标识符822以及可包括其他合适数据的一个或多个内容字段。例如，在LTE-D网络(诸如图7A中所示的无线网络700)中，当两个或更多个D2D对等UE占驻到不同基站上(即，附连至不同蜂窝小区)并且至少一个D2D对等方位于蜂窝小区交迭区划中时可能出现某些测量问题，这可导致难以维持两个或更多个对等UE之间和/或之中的D2D链路，从而使得这两个或更多个对等UE之间的邻近性服务可能丢失。
相应地，在各种实施例中，图8中所示的LTE-D表达式800中的内容字段可包括传统链路信息字段824，其包括与广播方对等UE相关联的蜂窝小区信息(例如，蜂窝小区ID、公共陆地移动网络(PLMN)、E-UTRA绝对射频信道号(EARFCN)等)，以使得其他对等UE可发现所广播的LTE-D表达式800并基于其中包含的传统链路信息字段824来获悉与广播方对等UE相关联的蜂窝小区信息。此外，在各种实施例中，在广播方对等UE位于与之相关联的服务蜂窝小区与其他对等UE附连至的相邻蜂窝小区之间的交迭区划中的情况下，LTE-D表达式800中的内容字段可以可任选地包括一个或多个邻居蜂窝小区测量826。例如，在各种实施例中，邻居蜂窝小区测量826可包括与广播方对等UE在邻居蜂窝小区中观察到的一个或多个信号相关联的参考信号收到功率(RSRP)、参考信号收到质量(RSRQ)、或收到信号强度指示符(RSSI)等。如此，在LTE-D对等UE附连至不同蜂窝小区并且至少一个D2D对等方位于蜂窝小区交迭区划中的场合，LTE-D对等UE可交换具有图8中所示的结构的LTE-D表达式800并使用其中包含的传统链路信息824和邻居蜂窝小区测量826来协调强制重选规程，藉此一个对等UE移动至与另一对等UE相同的蜂窝小区。
例如，在多个对等UE位于蜂窝小区交迭区划中并且在相应邻居蜂窝小区上观察到高于特定重选阈值的能量的情况下，可在获得较强邻居蜂窝小区测量826的(诸)对等UE处触发强制蜂窝小区重选。在另一示例中，在传统链路信息824指示位于蜂窝小区交迭区划中的一个或多个对等UE具有活跃传统链路并且其他对等UE具有不活跃传统链路的情况下，可在具有不活跃传统链路的(诸)对等UE处触发强制蜂窝小区重选。在又一示例中，在附连至不同蜂窝小区的若干对等UE参与D2D连接并且一个以上对等UE位于不同蜂窝小区之间的交迭区划中的情况下，执行强制重选的恰适目标蜂窝小区可取决于有多少对等UE占驻在相应蜂窝小区上(例如，在涉及包括附连至第一蜂窝小区的8个UE和附连至第二蜂窝小区的2个UE的10个UE的D2D连接中，可在附连至第二蜂窝小区的2个UE处触发强制重选，因为使2个UE强制重选至第一蜂窝小区可比使附连至第一蜂窝小区的8个UE强制重选至第二蜂窝小区显著更容易)。换言之，取决于有多少UE参与蜂窝小区间D2D连接、多少D2D对等UE存在于相应蜂窝小区上、和/或多少D2D对等UE存在于不同蜂窝小区之间的交迭区划中并且因此代表用于执行强制蜂窝小区重选的合适候选，可在(诸)恰适对等UE处触发强制重选以使需要执行强制重选的对等UE的数目最小化和/或使一旦成功执行强制重选则将附连至同一蜂窝小区的对等UE的数目最大化。此外，基于本文提供的描述，本领域技术人员将领会关于D2D对等UE可如何使用LTE-D表达式800中包含的信息来协商或以其他方式协调执行强制重选的对等UE的其他示例和/或使用情形。
例如，再次参照图7A，占驻到第一蜂窝小区730中的第一eNB 732上的第一UE 734可具有与占驻到第二蜂窝小区710中的第二eNB 712上的第二UE714的LTE-D连接，其中第一UE 734和第二UE 714两者位于第一蜂窝小区710与第二蜂窝小区730之间的交迭区划中。在类似方面，第一UE 734可具有与也占驻到第二蜂窝小区710中的第二eNB 712上的第三UE716的另一LTE-D连接，不同之处在于仅第一UE 734位于第一蜂窝小区710与第二蜂窝小区730之间的交迭区划中。无论如何，每种场景中都可能出现类似的(蜂窝小区内)测量困难。具体地，一般可要求各种D2D对等UE 734、714、716测量从每个D2D对等方传送的已知签名(例如，序列、信号码型等)并向D2D对等方以及向相应服务eNB报告(例如，在第一UE 734的情形中向第一eNB732报告以及在与之相关联的D2D对等UE 714、716的情形中向第二eNB712报告)所测量的签名以维持D2D链路。一般而言，当两个或更多个D2D对等UE附连至同一蜂窝小区(例如，如图7A中所示，其中D2D对等UE 718、720占驻到蜂窝小区710中的eNB 712上)，这些D2D对等UE可被同步并且相对容易地获得测量(即，由于这些测量是蜂窝小区内测量)。然而，在两个或更多个D2D对等UE附连至不同蜂窝小区(如同D2D对等UE 714、734和D2D对等UE 716、734的情形)并且一个或多个D2D对等UE在蜂窝小区交迭区划中的场合，维持D2D链路所需的测量变成一般更难获得的蜂窝小区间测量(例如，尤其是在蜂窝小区710、730不同步时)。相应地，当(i)两个或更多个D2D对等方占驻到不同eNB上或以其他方式附连至不同蜂窝小区并且(ii)一个或多个D2D对等方位于这些蜂窝小区之间的交迭区划中时，难以获得蜂窝小区间测量可能干扰维持这些D2D对等方之间的D2D链路并且这些D2D对等方之间的邻近性服务可能丢失。结果，参照图7A，丢失邻近性服务益处的D2D对等UE 714、716、734将不得不关于数据和信令传输两者使用与eNB712、732的传统链路，如在742、744、746处所示。如此，图7A中所示的场景可导致eNB 712、732处不必要的资源消耗，并且此外，UE714、716、734可能由于需要以高功率进行传送以闭合与eNB 712、732的环路而遭受更快的电池汲取(以及其他负面后果)。
相应地，为了解决以上提及的问题并藉此改善LTE-D上的D2D性能，可在一个D2D对等UE处动态地触发强制蜂窝小区重选，以使得这些D2D对等UE占驻到同一eNB上(即，执行强制蜂窝小区重选的D2D对等UE可移动至其他D2D对等UE附连至的蜂窝小区)。如此，即使一个或多个D2D对等UE可能仍位于蜂窝小区交迭区划中，D2D对等方也全部占驻到同一eNB上并附连至同一蜂窝小区，以使得能获得更容易的蜂窝小区内测量并且能维持D2D链路，使得D2D对等方能继续利用与彼此相关联的邻近性服务(在D2D对等方保持足够邻近彼此的前提下)。例如，参照图7B，可在已占驻到蜂窝小区730中的eNB 732上的对等UE 734处触发强制蜂窝小区重选，以使得对等UE734已移动至蜂窝小区710中的eNB 712，藉此D2D对等方716、734现在是蜂窝小区内D2D对等方并且D2D对等方714、734同样是蜂窝小区内D2D对等方。然而，本领域技术人员将领会，在多个D2D对等方位于蜂窝小区交迭区划中(例如，如同D2D对等方714、734)的场合，可仅在位于一个蜂窝小区中的D2D对等方处触发强制蜂窝小区重选并且位于另一蜂窝小区(即，与强制重选相关联的目标蜂窝小区)中的其他D2D对等方可继续不被打扰，因为在每个D2D对等方处强制进行蜂窝小区重选可能导致相反方向上的相同问题。此外，本领域技术人员将领会，在一个或多个D2D对等方位于蜂窝小区交迭区划中并且一个或多个D2D对等方位于蜂窝小区交迭区划之外(例如，如同D2D对等方716、734)的场合，可在位于蜂窝小区交迭区划中的D2D对等方处触发强制蜂窝小区重选，并且其他D2D对等方可继续不被打扰，因为在蜂窝小区交迭区划之外的D2D对等方可能没有能力在新蜂窝小区上观察到足够的能量(即使有任何能量)并且不出问题地在新蜂窝小区上存活。在这种意义上，可维持蜂窝小区重选阈值MTH作为控制关于是否强制进行蜂窝小区重选的决策的防护，其中阈值MTH可具有因实现而异的值。
例如，在各种实施例中，蜂窝小区重选阈值MTH可具有因实现而异的值，该值取决于与一个或多个D2D对等方在相应邻居蜂窝小区中观察到的一个或多个信号相关联的参考信号收到功率(RSRP)。更具体地，RSRP可被认为是传达与蜂窝小区相关联的信号强度的重要参数并且通常在从约-44dbm到-130dbm的范围中。相应地，在一个示例中，蜂窝小区重选阈值MTH可具有值-90dBm，意味着仅可触发至具有大于-90dBm的RSRP值的蜂窝小区的强制蜂窝小区重选。此外，在各种实施例中，基站性能可根据用户负载而随时间变化(例如，在高峰时间期间，基站可能有重负载并且干扰可能较高，这会严重地影响参考信号收到质量(RSRQ))。相应地，由于RSRQ参数指示干扰水平并且可根据用户负载而随时间变化，因此蜂窝小区重选阈值MTH可根据RSRQ参数取决于基站性能(例如，基站用户负载)来进一步调整。
在一个示例可操作方面，参照图7A和图7B，在D2D模式中操作的UE(即，UE 714、716、734、718、720)具有向与之相关联的D2D对等方广播信息的能力并且因此具有交换某些信息(例如，蜂窝小区ID、公共陆地移动网络(PLMN)、E-UTRA绝对射频信道号(EARFCN)等)的能力。如此，在各种实施例中，取决于在这些环境下哪个蜂窝小区可能是更可行的重选目标，位于蜂窝小区交迭区划中的任何D2D对等方可强制重选至与其他D2D对等方相关联的蜂窝小区。例如，在各种实施例中，在一个以上D2D对等方在其他(邻居)蜂窝小区上测量到超过防护蜂窝小区重选阈值MTH的充足能量的场合，可在从相邻蜂窝小区测量到更多能量并且因此将具有更强(新)传统链路的D2D对等方处触发强制重选。替换地，在一个或多个D2D对等方在邻居蜂窝小区上测量到超过防护阈值MTH的能量并且其他D2D对等方在邻居蜂窝小区上测量到不超过防护阈值MTH的能量的场合，可在测量到使移动至相邻蜂窝小区能存活的充足能量的D2D对等方处触发强制重选。然而，本领域技术人员将领会，倘若至少一个D2D对等方在与之相关联的当前蜂窝小区以及与D2D对等方相关联的邻居蜂窝小区两者上观测到能量，则可触发强制蜂窝小区重选。在各种实施例中，在已执行强制蜂窝小区重选并且D2D对等方734已移动至与D2D对等方714、716相同的蜂窝小区710之后，D2D对等方714、716、734可执行蜂窝小区内测量，以使得可以相对容易地维持D2D对等方714、734之间的D2D链路和D2D对等方716、734之间的D2D链路。
根据各种方面，以上描述的强制蜂窝小区重选规程可因此基于在任何特定时间可存在的某些条件和UE状态而被触发以防止丢失经由传统链路742、744、746的连通性。例如，在各种实施例中，在特定时间具有与当前蜂窝小区的活跃传统数据连接的任何D2D对等UE处(即，该D2D对等UE正活跃地与当前蜂窝小区中的eNB交换数据)，可以不触发强制蜂窝小区重选。在这种意义上，经由传统链路742、744、746与eNB 712、732的连通性可被认为是主要的，而D2D连通性可被认为是辅助的。此外，如以上提及的，可维持因实现而异的防护阈值MTH以控制关于是否强制进行蜂窝小区重选的决策，其中D2D对等UE可仅在该D2D对等UE在新蜂窝小区上观察到超过防护阈值MTH的能量并且因此能不出问题地在新蜂窝小区上存活时才移动至新蜂窝小区。在各种实施例中，在新蜂窝小区上测量的或以其他方式观察到的能量以及防护阈值MTH可基于任何合适的通信参数(例如，与从新蜂窝小区中的eNB接收到的一个或多个信号相关联的参考信号收到功率(RSRP)、参考信号收到质量(RSRQ)、收到信号强度指示符(RSSI)等)。再进一步，如果D2D对等UE移动至新蜂窝小区以使D2D通信变容易，则该D2D对等UE可仍具有在任何特定时间经由在后台运行的传统蜂窝小区重选算法来回退到原始蜂窝小区的能力(或自由)。
相应地，以上描述的强制蜂窝小区重选算法可实质上将蜂窝小区间D2D连接转变成蜂窝小区内D2D连接，这可促成更容易的D2D通信而不妨碍与传统蜂窝链路相关联的性能、连通性、或益处。如此，该强制蜂窝小区重选算法可实现D2D对等方之间的高效通信而无需消耗大量eNB和/或网络资源，藉此eNB可将更多资源块分配给同一网络中的其他用户，以使得其他用户可达成更高吞吐量。例如，再次参照图7B，在D2D对等UE 734执行强制蜂窝小区重选至eNB 712之后，并非邻近到足以建立LTE-D链路的UE 736、738可从eNB732分配到更多资源块。来自该强制蜂窝小区重选算法的进一步益处可包括D2D对等UE处减少的电池消耗，D2D对等UE在已执行强制蜂窝小区重选之后应当能够使用更少的发射功率来闭合与近旁UE的环路，这在智能电话和其他大功耗设备上可以是尤其重要的。
根据各种方面，图9解说了用于在参与D2D通信会话的UE位于蜂窝小区交迭区划中的场景中在该UE处强制进行蜂窝小区重选以改善D2D性能的示例性方法900。总体而言，方法900一般可包括与强制蜂窝小区重选规程相对应的算法，该强制蜂窝小区重选规程可在占驻在第一基站上的特定UE具有与占驻到不同基站上或以其他方式附连至不同蜂窝小区的一个或多个对等UE的一个或多个D2D连接(即，该UE具有一个或多个蜂窝小区间D2D连接)的场合被执行。在各种实施例中，该强制重选可在框905响应于UE检测到该UE存在于或以其他方式位于D2D对等方附连至的相应蜂窝小区之间的交迭区划中并且进一步检测到其他D2D对等方在该蜂窝小区交迭区划之外而开始。此外应注意，不止一个D2D对等方位于蜂窝小区交迭区划中的场景将在下文参照图10来描述。
在各种实施例中，响应于确定用于启动强制蜂窝小区重选规程的一个或多个触发准则得到满足(例如，UE位于蜂窝小区交迭区划中并且占驻到与一个或多个对等UE不同的基站上)，随后可检查在任何特定时间可存在的某些条件和UE状态以确定是否要触发强制蜂窝小区重选。例如，可在框910执行检查以确定蜂窝小区间D2D连接是否活跃，其中在蜂窝小区间D2D连接不活跃的情况下，该强制蜂窝小区重选规程可在框920结束(例如，因为可能不存在需要维持的任何活跃邻近性服务)。然而，如果蜂窝小区间D2D连接是活跃的，以使得存在一个或多个活跃邻近性服务要维持，则可在框915执行进一步检查以确定UE是否具有活跃传统链路，其中正在进行的数据传输可能正在与原始蜂窝小区的主数据连接上发生。如此，在UE具有与原始蜂窝小区的活跃传统链路的情况下，该强制蜂窝小区重选规程也可在框920结束，因为经由活跃传统链路与原始蜂窝小区中的eNB的连通性可被认为是主要的，而D2D连通性可被认为是辅助的。否则，如果蜂窝小区间D2D连接是活跃的并且传统链路不活跃，则该强制蜂窝小区重选规程可如本文所描述地前进。
更具体地，在框925，蜂窝小区交迭区划中的UE可在D2D对等方所占驻的相邻蜂窝小区上获得一个或多个测量MS，其中该一个或多个测量MS可包括参考信号收到功率(RSRP)、参考信号收到质量(RSRQ)、收到信号强度指示符(RSSI)、和/或与在UE处从相邻蜂窝小区中的eNB接收到的一个或多个信号相关联的其他合适通信参数。随后在框930，可将在相邻蜂窝小区上获得的测量MS与因实现而异的防护阈值MTH作比较，其中可维护防护阈值MTH以控制关于是否要触发强制蜂窝小区重选的决策。相应地，响应于在框930确定在相邻蜂窝小区上获得的测量MS不超过防护阈值MTH，该强制蜂窝小区重选规程可在框950结束(例如，由于UE可仅在相邻蜂窝小区上观察到足够能量时才移动至新蜂窝小区，以使得UE能不出问题地在该相邻蜂窝小区上存活)。然而，在相邻蜂窝小区上获得的测量MS超过防护阈值MTH的情况下，可在框935强制或以其他方式触发重选至该相邻蜂窝小区，因为UE在该相邻蜂窝小区上观察到足够能量以使该移动存活。UE可随后在框940确定蜂窝小区重选是否成功，在这种情形中该强制蜂窝小区重选规程可在框950结束。然而，如以上所提及的，如果UE在框935、940成功重选了相邻蜂窝小区以使D2D通信变容易，则UE可仍具有在任何特定时间经由可在后台运行的传统蜂窝小区重选算法来回退到原始蜂窝小区的能力(或自由)。否则，如果该强制蜂窝小区重选未成功，则UE可在框945占驻回到原始蜂窝小区上并且维持当前传统链路，然后在框950结束该强制蜂窝小区重选规程。
根据各种方面，图10解说了强制进行蜂窝小区重选以改善D2D性能的另一示例性方法1000，其中图10中所示的方法1000可应用于其中两个或更多个UE在位于蜂窝小区交迭区划中时具有蜂窝小区间D2D连接(即，两个或更多个D2D对等UE占驻在不同基站上或以其他方式附连至不同蜂窝小区)的场景。在各种实施例中，可在(例如，基于位置、观察来自邻居蜂窝小区的能量等)检测到存在于蜂窝小区交迭区划中的任何此类UE处、在该UE占驻在与参与蜂窝小区间D2D连接并且也存在于该蜂窝小区交迭区划中的一个或多个其他UE不同的基站上时执行方法1000。如此，在各种实施例中，图10中所示的强制重选规程可在框1005响应于UE检测到存在于蜂窝小区交迭区划中并且进一步检测到占驻到或以其他方式附连至不同蜂窝小区的至少一个D2D对等方也存在于该蜂窝小区交迭区划内而开始。
在各种实施例中，在框1010，UE可随后确定用于启动强制蜂窝小区重选规程的一个或多个触发准则是否被满足。更具体地，从UE在参与蜂窝小区间D2D连接时存在于蜂窝小区交迭区划中且该蜂窝小区间D2D连接具有进一步存在于该蜂窝小区交迭区划中的一个或多个对等UE的假定开始，该UE可在框1010检查一个或多个条件和/或状态以确定是否进行强制蜂窝小区重选规程。例如，在各种实施例中，UE可在框1010确定蜂窝小区间D2D连接是否活跃，并且在蜂窝小区间D2D连接不活跃的情况下在框1015恰适地结束该强制蜂窝小区重选规程(例如，因为可能不存在需要维持的任何活跃邻近性服务)。然而，如果蜂窝小区间D2D连接是活跃的，以使得存在一个或多个活跃邻近性服务要维持，则可在框1010执行进一步检查以确定UE是否具有正被用于在与原始蜂窝小区(即，当前服务该UE的蜂窝小区)的主数据连接上实施正在进行的数据传输的活跃传统链路。如此，在UE具有活跃传统链路的情况下，该强制蜂窝小区重选规程也可在框1015恰适地结束，因为经由活跃传统链路与原始蜂窝小区中的eNB的连通性可被认为是主要的，而D2D连通性可被认为是辅助的。否则，响应于UE在框1010确定蜂窝小区间D2D连接是活跃的并且传统链路不活跃，该强制蜂窝小区重选规程可进一步前进，如本文中更详细地描述的。
根据各种实施例，在框1020，UE可在其他D2D对等方所占驻的相邻蜂窝小区上获得一个或多个测量MS，其中该一个或多个测量MS可包括参考信号收到功率(RSRP)、参考信号收到质量(RSRQ)、收到信号强度指示符(RSSI)、和/或与该UE从相邻蜂窝小区中的eNB接收或以其他方式观察到的一个或多个信号相关联的其他合适通信参数。UE可随后创建私有LTE-D表达式，其包括该UE在相邻蜂窝小区上获得的测量MS，加上描述与该UE相关联的传统链路的信息(例如，蜂窝小区ID、公共陆地移动网络(PLMN)、E-UTRA绝对射频信道号(EARFCN)等)、与该UE相关联的唯一性标识符、和/或可与强制蜂窝小区重选规程有关的任何其他合适信息。此外，参与该蜂窝小区间D2D连接的存在于该蜂窝小区交迭区划中的其他D2D对等UE可类似地在相邻蜂窝小区(即，执行方法1000的UE所占驻的蜂窝小区)上获得测量并创建恰适的私有LTE-D表达式，其至少包括该(诸)D2D对等UE获得的相邻蜂窝小区测量，加上描述与该UE相关联的传统链路的信息。如此，在框1025，参与该蜂窝小区间D2D连接并且存在于蜂窝小区交迭区划中的各种UE可随后交换(即，广播和发现)相应私有LTE-D表达式，以使得执行强制蜂窝小区重选规程的每个D2D对等UE可获悉与彼此相关联的传统链路信息和邻居蜂窝小区测量并协商用于触发强制蜂窝小区重选的恰适D2D对等UE。
更具体地，在各种实施例中，为了协商或以其他方式选择用于触发强制蜂窝小区重选的恰适D2D对等UE，可在框1030将每个UE获得的邻居蜂窝小区测量与以上提及的防护阈值MTH作比较，其中可维护防护阈值MTH以控制关于是否触发强制蜂窝小区重选的决策。例如，在各种实施例中，防护阈值MTH可具有取决于与在相应邻居蜂窝小区中接收或以其他方式观察到的一个或多个信号相关联的参考信号收到功率(RSRP)的值，其中RSRP的范围通常从-44到-130dbm，以使得防护阈值MTH在一个示例中可具有值-90dBm(例如，获得具有大于-90dBm的RSRP值的测量MS的D2D对等UE可以是用于触发强制蜂窝小区重选的合适候选)。此外，在各种实施例中，基站性能可根据用户负载而随时间变化(例如，在高峰时间期间，基站可能有重负载并且干扰可能较高，这会严重影响参考信号收到质量(RSRQ)，由此防护阈值MTH可进一步根据一般取决于基站性能的RSRQ参数来调整)。相应地，响应于在框1030确定在UE处获得的邻居蜂窝小区测量MS不超过防护阈值MTH，该UE可在框1040指令其他蜂窝小区间D2D对等方尝试强制重选至与该UE相关联的当前服务蜂窝小区。替换地，在该UE处获得的邻居蜂窝小区测量MS超过防护阈值MTH以使得该UE可以是合适的强制重选候选的情况下，该协商可前进至框1035。
例如，在各种实施例中，蜂窝小区间D2D对等方所考虑以协商或以其他方式选择用于触发强制蜂窝小区重选的恰适D2D对等UE的因素可进一步取决于在每个蜂窝小区间D2D对等方处获得的相应邻居蜂窝小区测量。在最简单的使用情形中，可在执行方法1000的UE处触发强制蜂窝小区重选，其中在该UE处获得的邻居蜂窝小区测量MS超过防护阈值MTH，并且其他蜂窝小区间D2D对等UE各自获得不超过防护阈值MTH的邻居蜂窝小区测量。在另一使用情形中，其中该UE和一个或多个其他蜂窝小区间D2D对等UE各自获得超过防护阈值MTH的邻居蜂窝小区测量，则可在获得较强邻居蜂窝小区测量的UE处触发强制蜂窝小区重选。在其他示例中，蜂窝小区间D2D对等方可在框1035根据与之相关联的传统链路状态来协商强制重选，其中在一个或多个D2D对等方具有活跃传统链路的情况下，可在具有不活跃传统链路的恰适D2D对等UE处触发强制重选。在又一示例中，其中蜂窝小区间D2D通信涉及若干对等UE(例如，3个或更多个对等UE)，执行强制重选的目标蜂窝小区可取决于多少蜂窝小区间D2D对等方占驻在或以其他方式附连至各种蜂窝小区。例如，在服务该UE的当前蜂窝小区比邻居蜂窝小区具有更多的参与蜂窝小区间D2D连接的UE的场合，该UE可在框1040指令邻居蜂窝小区中的D2D对等方尝试强制重选至当前蜂窝小区，因为在邻居蜂窝小区中相对较少的UE处触发强制重选可比使附连至当前蜂窝小区的大量UE强制重选至邻居蜂窝小区更容易。另一方面，在当前蜂窝小区比邻居蜂窝小区具有更少的参与蜂窝小区间D2D连接的UE的场合，出于类似原因，框1035可包括在该UE处触发强制重选。
相应地，响应于该UE基于在框1025-1035执行的协商而指令邻居蜂窝小区中的D2D对等方尝试强制重选至当前蜂窝小区，邻居蜂窝小区中的D2D对等方可恰适地尝试强制蜂窝小区重选并随后向该UE发送通知以指示这些D2D对等方是否成功强制重选至服务该UE的当前蜂窝小区。如此，响应于从邻居蜂窝小区中的D2D对等方接收到的通知在框1045指示强制重选至当前蜂窝小区成功，该UE和该(诸)D2D对等方可各自附连至同一蜂窝小区，以使得蜂窝小区间D2D连接变成蜂窝小区内D2D连接，并且方法1000可随后在框1065恰适地结束。然而，在邻居蜂窝小区中的D2D对等方不能成功强制重选至当前蜂窝小区的情况下，执行方法1000的UE可在框1050尝试强制重选至邻居蜂窝小区(假定在框1020获得的邻居蜂窝小区测量MS超过防护阈值MTH并且该UE具有不活跃传统链路，否则该方法可在框1065结束而不将蜂窝小区间D2D连接转换成蜂窝小区内D2D连接)。在替换方案中，该UE可基于在框1025-1035执行的协商而在框1050尝试强制重选至邻居蜂窝小区，在这种情形中，在框1020获得的邻居蜂窝小区测量MS可被安全地假定为超过防护阈值MTH并且该UE可被安全地假定为具有不活跃传统链路，因为D2D对等方否则会在框1040被指令尝试强制重选。
在任一种情形中，一旦已在该UE处触发强制重选，框1050就可包括该UE尝试强制重选至邻居蜂窝小区，并且该UE可随后在框1055确定强制蜂窝小区重选是否成功。在肯定的情况下，该UE可向D2D对等方发送通知以指示该UE成功重选了邻居蜂窝小区并且该强制蜂窝小区重选规程可随后在框1065恰适地结束。然而，如以上所提及的，在重选至邻居蜂窝小区以使D2D通信变容易之后，该UE可仍具有在任何特定时间经由在后台运行的传统蜂窝小区重选算法来回退到原始蜂窝小区的能力(或自由)。替换地，在框1050处尝试的强制蜂窝小区重选不成功的场合，该UE可占驻回到原始蜂窝小区上，维持当前传统链路，并向D2D对等方发送通知以指示该UE未能重选邻居蜂窝小区，然后在框1065结束该强制蜂窝小区重选规程。
根据各种方面，图11解说了根据本文所描述的各种方面和实施例的可支持D2D通信和强制蜂窝小区重选的示例性UE 1100A、1100B。参照图11，UE1100A被解说为发起呼叫的电话，而UE 1100B被解说为触摸屏设备(例如，智能电话、平板计算机等)。如图11中所示，UE1100A的外壳配置有天线1105A、显示器1110A、至少一个按钮1115A(例如，PTT按钮、电源按钮、音量控制按钮等)和小键盘1120A以及其他组件，如本领域已知的。同样，UE 1100B的外壳配置有触摸屏显示器1105B、外围按钮1110B、1115B、1120B和1125B(例如，电源控制按钮、音量或振动控制按钮、飞行模式切换按钮等)、至少一个前面板按钮1130B(例如，Home(主界面)按钮等)以及其他组件，如本领域已知的。尽管未被显式地示为UE 1100B的一部分，但UE1100B可包括一个或多个外部天线和/或被构建到UE 1100B的外壳中的一个或多个集成天线，包括但不限于Wi-Fi天线、蜂窝天线、卫星定位系统(SPS)天线(例如，全球定位系统(GPS)天线)，等等。
虽然UE(诸如UE 1100A和1100B)的内部组件可以用不同硬件配置来实施，但在图11中，内部硬件组件的基本高级UE配置被示为平台1102。平台1102可接收并执行传送自RAN120的可能最终来自核心网140、因特网175和/或其他远程服务器和网络(例如应用服务器170、web URL等)的软件应用、数据和/或命令。平台1102还可独立地执行本地存储的应用而无需RAN交互。平台1102可包括收发机1106，收发机1106可操作地耦合到专用集成电路(ASIC)1108或其他处理器、微处理器、逻辑电路、或其他数据处理设备。ASIC 1108或其他处理器执行与无线设备的存储器1112中的任何驻留程序相对接的应用编程接口(API)1110层。存储器1112可包括只读或随机存取存储器(RAM和ROM)、EEPROM、闪存卡、或计算机平台常用的任何存储器。平台1102还可包括能存储未在存储器1112中活跃地使用的应用以及其他数据的本地数据库1114。本地数据库1114通常为闪存单元，但也可以是如本领域已知的任何辅助存储设备(诸如磁介质、EEPROM、光学介质、带、软盘或硬盘、或诸如此类)。
相应地，本文所公开的一个实施例可包括具有执行本文所描述的功能的能力的UE(例如，UE 1100A、1100B等)。如将由本领域技术人员领会的，各种逻辑元件可实施在分立元件、处理器上执行的软件模块、或软件与硬件的任何组合中以实现本文公开的功能性。例如，ASIC 1108、存储器1112、API 1110和本地数据库1114可以全部协作地用来加载、存储和执行本文公开的各种功能，且用于执行这些功能的逻辑因此可分布在各种元件上。替换地，该功能性可被纳入到一个分立的组件中。因此，图11中的UE 1100A和1100B的特征将仅被视为解说性的，且本公开不限于所解说的特征或布局。
UE 1100A和/或1100B与RAN 120之间的无线通信可以基于不同的技术，诸如CDMA、W-CDMA、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分复用(OFDM)、GSM、或可在无线通信网络或数据通信网络中使用的其他协议。如上文所讨论的以及本领域中已知的，可以使用各种网络和配置来将语音传输和/或数据从RAN传送到UE。因此，本文提供的解说并非意图限定本文所公开的实施例，而仅仅是辅助描述本文所公开的实施例。
根据各种方面，图12解说了根据本文所描述的各种方面和实施例的可支持D2D通信和强制蜂窝小区重选的示例性装备1200中的不同模块、装置、和/或组件之间的示例性概念数据流。
在各种实施例中，装备1200可包括接收模块1210，其可从可能已与第一UE建立了D2D链路的第二UE 1236接收测量。另外，接收模块1210可进一步从第一UE所占驻的当前eNB1212和/或第二UE 1236所占驻的相邻eNB 1232接收信令和数据。此外，接收模块1210可接收指示装备1200和UE 1236已建立D2D通信链路的信息。在各种实施例中，装备1200可进一步包括可监视与D2D通信链路相关联的一个或多个测量的D2D通信模块1230、以及可监视与eNB 1212的传统链路和/或从eNB 1232观察到的能量的传统通信模块1220。装备1200进一步包括强制蜂窝小区重选模块1240，其可处理从第二UE 1236接收到的UE测量以确定是否触发强制蜂窝小区重选至相邻eNB 1232。例如，在各种实施例中，强制蜂窝小区重选模块1240可响应于确定装备1200和/或第二UE 1236位于与eNB 1212、1232相关联的相应覆盖区域之间的蜂窝小区交迭区划中并且接收模块1210从相邻eNB 1232观察到超过特定阈值的能量而移动至相邻蜂窝小区1232。
在各种实施例中，装备1200可进一步包括传送模块1250，其可使用D2D链路直接向UE 1236传送与D2D链路和/或跟当前eNB 1212的传统链路相关联的信息，并且传送模块1250可进一步使用传统链路来向当前eNB 1212传送与D2D链路和/或传统链路相关联的信息。此外，当强制蜂窝小区重选模块1240触发重选至相邻eNB 1232时，传送模块1250可传送实现强制蜂窝小区重选至相邻eNB 1232所必需的任何信息。
装备1200可包括执行以上描述的强制蜂窝小区重选算法的每个步骤的附加模块。如此，一模块可执行前述强制蜂窝小区重选算法中的每个步骤并且装备1200可包括一个或多个此类模块。各模块可以是专门配置成实施所述过程/算法的一个或多个硬件组件、由配置成执行所述过程/算法的处理器实现、存储在计算机可读介质中以供由处理器实现、或其某个组合。
根据各种方面，图13解说了根据本文所描述的各种方面和实施例的与可支持D2D通信和强制蜂窝小区重选的无线设备1300相对应的示例性硬件实现。在各种实施例中，无线设备1300可包括实现成具有由总线1390一般化地表示的总线架构的处理系统。取决于无线设备1300的具体应用和整体设计约束，总线1390可包括任何数目的互连总线和桥接器。总线1390将各种电路链接在一起，这些电路包括由处理器1360、计算机可读介质1370、接收模块1310、传统通信模块1320、D2D通信模块1330、强制蜂窝小区重选模块1340、和传送模块1350表示的一个或多个处理器和/或硬件模块。总线1390还可链接各种其他电路，诸如定时源、外围设备、稳压器和功率管理电路，这些电路在本领域中是众所周知的，且因此将不再进一步描述。
在各种实施例中，无线设备1300可进一步包括收发机1380，其可耦合至一个或多个天线1382。收发机1380可提供用于通过传输介质与各种其他装置通信的手段(例如，LTE直连调制解调器)。无线设备1300包括耦合至计算机可读介质1370的处理器1360，其中处理器1360可负责一般性处理，包括存储在计算机可读介质1370上的软件的执行。该软件在由处理器1360执行时可使处理器1360执行以上针对任何特定装置更详细地描述的各种功能。计算机可读介质1370还可用于存储数据，处理器1360随后在执行软件时可操纵该数据。无线设备1300进一步包括接收模块1310、传统通信模块1320、D2D通信模块1330、强制蜂窝小区重选模块1340、和传送模块1350中的至少一者。各模块可以是在处理器1360中运行的软件模块、驻留/存储在计算机可读介质1370中的软件模块、耦合至处理器1360的一个或多个硬件模块、或其某种组合。该无线设备可进一步对应于UE并且可包括如本文所描述的其他合适组件(例如，存储器、TX处理器、RX处理器、控制器/处理器等，如结合图6中的UE 610所示的)。
在各种实施例中，图11中所示的UE 1100A、1100B、图12中所示的装备1200、和/或图13中所示的无线设备1300可包括：用于在LTE直连(LTE-D)连接上与对等UE交换通信信息的装置，用于基于所交换的通信信息来检测该对等UE相对于UE 1100A、1100B、装备1200、和/或无线设备1300占驻在不同基站上的装置，用于响应于检测到UE 1100A、1100B、装备1200、和/或无线设备1300处于与UE 1100A、1100B、装备1200、和/或无线设备1300附连至的基站以及该对等UE附连至的第二基站相关联的交迭覆盖区划中而测量与不同基站的一个或多个通信参数的装置，以及用于响应于所测量的一个或多个通信参数满足一个或多个性能准则而触发强制蜂窝小区重选以使得UE 1100A、1100B、装备1200、和/或无线设备1300占驻在与该对等UE相同的基站上的装置。在各种实施例中，上述装置可以是图11中所示的UE1100A、1100B、图12中所示的装备1200、和/或图13中所示的无线设备1300中被配置成或可配置成执行结合前述装置叙述的功能的前述模块中的一者或多者。如以上所提及的，无线设备可进一步包括与图6中所示的UE 610相关联的某些组件，由此在一个示例中，上述装置可包括与UE 610相关联的被配置成或可配置成执行结合上述装置叙述的功能的TX处理器668、RX处理器656、控制器/处理器659、和/或其他组件。
本领域技术人员将领会，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
此外，本领域技术人员将领会，结合本文中所公开的方面描述的各种解说性逻辑块、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或其组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、块、模块、电路、以及步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为脱离本公开的范围。
结合本文中公开的各方面描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合(例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置)。
结合本文中公开的各方面描述的方法、序列和/或算法可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在其组合中体现。软件模块可驻留在RAM、闪存、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在无线设备(例如，IoT设备)中。替换地，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性方面，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文所使用的，盘(disk)和碟(disc)包括CD、激光碟、光碟、DVD、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)常常磁性地和/或用激光来光学地再现数据。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。
尽管前面的公开示出了本公开的解说性方面，但是本领域技术人员将明白，在其中可作出各种变更和修改而不会脱离如所附权利要求定义的本公开的范围。根据本文中所描述的本公开的各方面的方法权利要求中的功能、步骤和/或动作不一定要以任何特定次序执行。此外，尽管本公开的要素可能是以单数来描述或主张权利的，但是复数也是已料想了的，除非显式地声明了限定于单数。

Claims (48)

1.一种用于改善LTE直连(LTE-D)通信系统中的设备对设备(D2D)通信的方法，包括：
在第一用户装备(UE)与第二UE之间在LTE-D连接上交换通信信息；
基于所交换的通信信息来检测所述第一UE占驻在第一基站上并且所述第二UE占驻在第二基站上；
响应于检测到至少所述第一UE处于与所述第一基站和所述第二基站相关联的交迭覆盖区划中而在所述第一UE处测量与所述第二基站的一个或多个通信参数；以及
响应于所测量的一个或多个通信参数满足一个或多个性能准则而触发强制蜂窝小区重选，以使得所述第一UE和所述第二UE各自占驻在同一基站上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个性能准则包括足以从所述第一基站重选至所述第二基站的阈值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所测量的通信参数包括以下一者或多者：与所述第一UE从所述第二基站接收到的一个或多个信号相关联的参考信号收到功率(RSRP)、参考信号收到质量(RSRQ)、或收到信号强度指示符(RSSI)。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括响应于强制重选至所述第二基站失败而返回到所述第一基站。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括响应于确定所述第一UE正在活跃数据连接上与所述第一基站交换数据而维持与所述第一基站的连接。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个性能准则根据基于所述第一和第二基站处的相应干扰水平和用户负载来指示所述第一基站和所述第二基站处的性能的一个或多个参考信号收到质量(RSRQ)参数被动态地调整。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一基站相比于所述第二基站具有更多的参与所述LTE-D连接的UE占驻其上而在所述第一UE处触发所述强制重选，或者基于所述第二基站相比于所述第一基站具有更多的参与所述LTE-D连接的UE占驻其上而在所述第二UE处触发所述强制重选。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
确定所述第一UE和所述第二UE各自处于与所述第一基站和所述第二基站相关联的所述交迭覆盖区划中；以及
与所述第二UE进行协商以协调所述强制重选，其中所述协商包括确定所述第一UE或所述第二UE之一来执行所述强制重选。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，与所述第二UE进行协商以协调所述强制重选包括：
交换包含所测量的一个或多个通信参数的一个或多个私有LTE-D表达式；以及
响应于基于所述私有LTE-D表达式确定从所述第一UE到所述第二基站的第一链路比从所述第二UE到所述第一基站的第二链路更强而在所述第一UE处触发所述强制蜂窝小区重选。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，与所述第二UE进行协商以协调所述强制重选包括：
交换包含所测量的一个或多个通信参数的一个或多个私有LTE-D表达式；以及
响应于基于所述私有LTE-D表达式确定从所述第二UE到所述第一基站的第一链路比从所述第一UE到所述第二基站的第二链路更强而在所述第二UE处触发所述强制蜂窝小区重选。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在所述第一UE处从所述第二UE接收指示所述第二UE未能成功重选至所述第一基站的通知；以及
响应于所述通知而在所述第一UE处触发所述强制蜂窝小区重选。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，与所述第二UE进行协商以协调所述强制重选包括：
确定所述第一UE或所述第二UE中的任一UE具有活跃传统链路并且另一UE具有不活跃传统链路；以及
在具有不活跃传统链路的UE处触发所述强制蜂窝小区重选。
13.一种无线设备，包括：
收发机，其被配置成在LTE直连(LTE-D)连接上与对等无线设备交换通信信息；以及
一个或多个处理器，其被配置成：
基于与所述对等无线设备交换的所述通信信息来检测所述无线设备占驻在第一基站上并且所述对等无线设备占驻在第二基站上；
响应于检测到存在于与所述第一基站和所述第二基站相关联的交迭覆盖区划中而测量与所述第二基站的一个或多个通信参数；以及
响应于所测量的一个或多个通信参数满足一个或多个性能准则而触发强制蜂窝小区重选，以使得所述无线设备和所述对等无线设备各自占驻在同一基站上。
14.如权利要求13所述的无线设备，其特征在于，所述一个或多个性能准则包括足以从所述第一基站重选至所述第二基站的阈值。
15.如权利要求14所述的无线设备，其特征在于，所测量的通信参数包括以下一者或多者：与在所述收发机处从所述第二基站接收到的一个或多个信号相关联的参考信号收到功率(RSRP)、参考信号收到质量(RSRQ)、或收到信号强度指示符(RSSI)。
16.如权利要求13所述的无线设备，其特征在于，所述一个或多个处理器被进一步配置成响应于强制重选至所述第二基站失败而返回到所述第一基站。
17.如权利要求13所述的无线设备，其特征在于，所述一个或多个处理器被进一步配置成响应于所述无线设备在活跃数据连接上与所述第一基站交换数据而维持与所述第一基站的连接。
18.如权利要求13所述的无线设备，其特征在于，所述一个或多个性能准则根据基于所述第一和第二基站处的相应干扰水平和用户负载来指示所述第一基站和所述第二基站处的性能的一个或多个参考信号收到质量(RSRQ)参数被动态地调整。
19.如权利要求13所述的无线设备，其特征在于，基于所述第一基站相比于所述第二基站具有更多的参与所述LTE-D连接的无线设备占驻其上而在所述无线设备处触发所述强制重选，或者基于所述第二基站相比于所述第一基站具有更多的参与所述LTE-D连接的无线设备占驻其上而在所述对等无线设备处触发所述强制重选。
20.如权利要求13所述的无线设备，其特征在于，所述一个或多个处理器被进一步配置成：
确定所述无线设备和所述对等无线设备各自处于所述第一基站与所述第二基站之间的所述交迭覆盖区划中；以及
与所述对等无线设备进行协商以确定所述无线设备或所述对等无线设备之一来执行所述强制重选。
21.如权利要求20所述的无线设备，其特征在于：
所述收发机被进一步配置成交换包含所测量的一个或多个通信参数的一个或多个私有LTE-D表达式；以及
所述一个或多个处理器被进一步配置成响应于所述一个或多个私有LTE-D表达式中包含的所测量的通信参数指示所述无线设备具有比从所述对等无线设备到所述第一基站的链路更强的到所述第二基站的链路而在所述无线设备处触发所述强制蜂窝小区重选。
22.如权利要求20所述的无线设备，其特征在于：
所述收发机被进一步配置成交换包含所测量的一个或多个通信参数的一个或多个私有LTE-D表达式；以及
所述一个或多个处理器被进一步配置成响应于所述一个或多个私有LTE-D表达式中包含的所测量的通信参数指示所述对等无线设备具有比从所述无线设备到所述第二基站的链路更强的到所述第一基站的链路而在所述对等无线设备处触发所述强制蜂窝小区重选。
23.如权利要求22所述的无线设备，其特征在于，进一步包括：
所述收发机被进一步配置成接收指示所述对等无线设备未能成功重选至所述第一基站的通知；以及
所述一个或多个处理器被进一步配置成响应于所述通知而在所述无线设备处触发所述强制蜂窝小区重选。
24.如权利要求20所述的无线设备，其特征在于，所述一个或多个处理器被进一步配置成：
确定所述无线设备或所述对等无线设备中的任一无线设备具有活跃传统链路并且另一无线设备具有不活跃传统链路；以及
在被确定为具有不活跃传统链路的无线设备处触发所述强制蜂窝小区重选。
25.一种装备，包括：
用于在LTE直连(LTE-D)连接上与对等无线设备交换通信信息的装置；
用于基于与所述对等无线设备交换的所述通信信息来检测所述装备占驻在第一基站上并且所述对等无线设备占驻在第二基站上的装置；
用于响应于检测到存在于与所述第一基站和所述第二基站相关联的交迭覆盖区划中而测量与所述第二基站的一个或多个通信参数的装置；以及
用于响应于所测量的一个或多个通信参数满足一个或多个性能准则而触发强制蜂窝小区重选，以使得所述装备和所述对等无线设备各自占驻在同一基站上的装置。
26.如权利要求25所述的装备，其特征在于，所述一个或多个性能准则包括足以从所述第一基站重选至所述第二基站的阈值。
27.如权利要求26所述的装备，其特征在于，所测量的通信参数包括以下一者或多者：与在所述装备处从所述第二基站接收到的一个或多个信号相关联的参考信号收到功率(RSRP)、参考信号收到质量(RSRQ)、或收到信号强度指示符(RSSI)。
28.如权利要求25所述的装备，其特征在于，进一步包括用于响应于强制重选至所述第二基站失败而返回到所述第一基站的装置。
29.如权利要求25所述的装备，其特征在于，进一步包括用于响应于所述装备在活跃数据连接上与所述第一基站交换数据而维持与所述第一基站的连接的装置。
30.如权利要求25所述的装备，其特征在于，所述一个或多个性能准则根据基于所述第一和第二基站处的相应干扰水平和用户负载来指示所述第一基站和所述第二基站处的性能的一个或多个参考信号收到质量(RSRQ)参数被动态地调整。
31.如权利要求25所述的装备，其特征在于，基于所述第一基站相比于所述第二基站具有更多的参与所述LTE-D连接的无线设备占驻其上而在所述装备处触发所述强制重选，或者基于所述第二基站相比于所述第一基站具有更多的参与所述LTE-D连接的无线设备占驻其上而在所述对等无线设备处触发所述强制重选。
32.如权利要求25所述的装备，其特征在于，进一步包括：
用于确定所述装备和所述对等无线设备各自处于所述第一基站与所述第二基站之间的所述交迭覆盖区划中的装置；以及
用于与所述对等无线设备进行协商以确定所述装备或所述对等无线设备之一来执行所述强制重选的装置。
33.如权利要求32所述的装备，其特征在于，所述用于协商的装置包括：
用于交换包含所测量的一个或多个通信参数的一个或多个私有LTE-D表达式的装置；以及
用于响应于所述一个或多个私有LTE-D表达式中包含的所测量的通信参数指示所述装备具有比从所述对等无线设备到所述第一基站的链路更强的到所述第二基站的链路而在所述装备处触发所述强制蜂窝小区重选的装置。
34.如权利要求32所述的装备，其特征在于，所述用于协商的装置包括：
用于交换包含所测量的一个或多个通信参数的一个或多个私有LTE-D表达式的装置；以及
用于响应于所述一个或多个私有LTE-D表达式中包含的所测量的通信参数指示所述对等无线设备具有比从所述装备到所述第二基站的链路更强的到所述第一基站的链路而在所述对等无线设备处触发所述强制蜂窝小区重选的装置。
35.如权利要求34所述的装备，其特征在于，进一步包括：
用于接收指示所述对等无线设备未能成功重选至所述第一基站的通知的装置；以及
用于响应于所述通知而在所述装备处触发所述强制蜂窝小区重选的装置。
36.如权利要求32所述的装备，其特征在于，进一步包括：
用于确定所述装备或所述对等无线设备中的任一者具有活跃传统链路并且另一者具有不活跃传统链路的装置；以及
用于取决于所述装备还是所述对等无线设备具有不活跃传统链路而在所述装备或所述对等无线设备处触发所述强制蜂窝小区重选的装置。
37.一种其上记录有计算机可执行指令的计算机可读存储介质，其中在具有一个或多个处理器的无线设备上执行所述计算机可执行指令导致所述一个或多个处理器：
在LTE直连(LTE-D)连接上与对等无线设备交换通信信息；
基于与所述对等无线设备交换的所述通信信息来检测所述无线设备占驻在第一基站上并且所述对等无线设备占驻在第二基站上；
响应于检测到存在于与所述第一基站和所述第二基站相关联的交迭覆盖区划中而测量与所述第二基站的一个或多个通信参数；以及
响应于所测量的一个或多个通信参数满足一个或多个性能准则而触发强制蜂窝小区重选，以使得所述无线设备和所述对等无线设备各自占驻在同一基站上。
38.如权利要求37所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个性能准则包括足以从所述第一基站重选至所述第二基站的阈值。
39.如权利要求38所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所测量的通信参数包括以下一者或多者：与从所述第二基站接收到的一个或多个信号相关联的参考信号收到功率(RSRP)、参考信号收到质量(RSRQ)、或收到信号强度指示符(RSSI)。
40.如权利要求37所述的计算机可读存储介质，其特征在于，执行所述计算机可执行指令进一步导致所述一个或多个处理器响应于强制重选至所述第二基站失败而返回到所述第一基站。
41.如权利要求37所述的计算机可读存储介质，其特征在于，执行所述计算机可执行指令进一步导致所述一个或多个处理器响应于所述无线设备在活跃数据连接上与所述第一基站交换数据而维持与所述第一基站的连接。
42.如权利要求37所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个性能准则根据基于所述第一和第二基站处的相应干扰水平和用户负载来指示所述第一基站和所述第二基站处的性能的一个或多个参考信号收到质量(RSRQ)参数被动态地调整。
43.如权利要求37所述的计算机可读存储介质，其特征在于，基于所述第一基站相比于所述第二基站具有更多的参与所述LTE-D连接的无线设备占驻其上而在所述无线设备处触发所述强制重选，或者基于所述第二基站相比于所述第一基站具有更多的参与所述LTE-D连接的无线设备占驻其上而在所述对等无线设备处触发所述强制重选。
44.如权利要求37所述的计算机可读存储介质，其特征在于，执行所述计算机可执行指令进一步导致所述一个或多个处理器：
确定所述无线设备和所述对等无线设备各自处于所述第一基站与所述第二基站之间的所述交迭覆盖区划中；以及
与所述对等无线设备进行协商以确定所述无线设备或所述对等无线设备之一来执行所述强制重选。
45.如权利要求44所述的计算机可读存储介质，其特征在于，执行所述计算机可执行指令进一步导致所述一个或多个处理器：
交换包含所测量的一个或多个通信参数的一个或多个私有LTE-D表达式；以及
响应于所述一个或多个私有LTE-D表达式中包含的所测量的通信参数指示所述无线设备具有比从所述对等无线设备到所述第一基站的链路更强的到所述第二基站的链路而在所述无线设备处触发所述强制蜂窝小区重选。
46.如权利要求44所述的计算机可读存储介质，其特征在于，执行所述计算机可执行指令进一步导致所述一个或多个处理器：
交换包含所测量的一个或多个通信参数的一个或多个私有LTE-D表达式；以及
响应于所述一个或多个私有LTE-D表达式中包含的所测量的通信参数指示所述对等无线设备具有比从所述无线设备到所述第二基站的链路更强的到所述第一基站的链路而在所述对等无线设备处触发所述强制蜂窝小区重选。
47.如权利要求46所述的计算机可读存储介质，其特征在于，执行所述计算机可执行指令进一步导致所述一个或多个处理器：
接收指示所述对等无线设备未能成功重选至所述第一基站的通知；以及
响应于所述通知而在所述无线设备处触发所述强制蜂窝小区重选。
48.如权利要求44所述的计算机可读存储介质，其特征在于，执行所述计算机可执行指令进一步导致所述一个或多个处理器：
确定所述无线设备或所述对等无线设备中的任一无线设备具有活跃传统链路并且另一无线设备具有不活跃传统链路；以及
在被确定为具有不活跃传统链路的无线设备处触发所述强制蜂窝小区重选。
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